Agronomía Tropical. 26(4): 303-310. 1976

VIRUS X DEL CACTUS EN VENEZUELA (a)

J. R. LASTRA*. DAISY GASKIN ** y R. C. DE UZCÁTEGUI *
 

* Centro de Microbiología y Biología Celular, Instituto Venezolano de Investigaciones
Científicas, Apartado 1827, Caracas, Venezuela.
** Instituto de Botánica Agrícola,
Laboratorio de Virología Vegetal, Bajo Seco Facultad de Agronomía,
Universidad Central de Venezuela, Maracay, Venezuela

INTRODUCCION

Con el objeto de un mayor aprovechamiento de las zonas áridas del país, se están llevando a cabo en la estación experimental: "EI Cují" en el Estado Lara, pruebas tendientes a incrementar el uso de una cactácea Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck, como forraje para las zonas áridas. Esta planta se presta para tal fin debido a que crece en regiones con pluviosidad limitada y a no presentar espinas lo cual la hace palatable al ganado.

Las plantas destinadas a la multiplicación mostraron en las pencas más jóvenes un moteado suave, probablemente causado por la presencia de virus. Para esclarecer este punto se procedió a investigar muestras provenientes de estas plantas para determinar si había Virus presentes y la identidad de los mismos.

Hasta la fecha se han encontrado en Europa y Norte America cinco virus afectando a cactáceas cultivadas. Estos virus son: el virus Summon's de la opuntia (SOV), el virus X del cactus (CVX), el virus del cactus 2 (CV2 ), el virus Zygocactus (ZV) y el virus del Saguaro (SV) (6). Algunos de estos virus han sido encontrados también en plantas silvestres en las zonas desérticas de los Estados Unidos (4). Sin embargo, en Venezuela no ha sido reportado ninguno de ellos, posiblemente debido a que no se ha realizado una búsqueda exhaustiva de los mismos.

MATERIALES Y METODOS

El virus fue identificado en base a plantas hospederas, microscopía electrónica y serología. El material enfermo fue recolectado en la Estación Experimental para las zonas áridas "El Cují", perteneciente al Fondo Nacional de Investigaciones Agropecuarias (FONAIAP) y situada en el Estado Lara. Se recolectaron pencas mostrando ligeros síntomas de mosaico, las cuales fueron sembradas para disponer de material de trabajo.

Las plantas indicadoras fueron cultivadas en tierra previamente esterilizada y se mantuvieron en un invernadero a prueba de insectos con una temperatura media de 229C. Para la inoculación mecánica de las plantas hospederas se procedió a triturar pedazos pequeños de cactus mostrando síntomas de la enfermedad. El proceso se realizó en frío, utilizando para ello un mortero. El material fue triturado con una solución de K₂H PO₄ al 1% + MgSiO₃ al 1%, pH 8,5 y fue aplicado sobre las hojas de las plantas indicadoras previamente espolvoreadas con Carborundum 600. Después de inoculadas, las plantas se lavaron con agua destilada y fueron colocadas en el invernadero para observar la aparición y desarrollo de los síntomas.

Purificación. El virus fue purificado a partir de material proveniente de pencas jóvenes de cactus enfermo. El procedimiento seguido se detalla en el cuadro 1.

Después de la centrifugación se pudo observar una banda en los tubos de gradiente. Esta banda se retiró mediante una jeringa y se dializó durante la noche contra un exceso de bufer amonio acetato bicarbonato 0,01M pH 7,1. Se tomaron muestras de la purificación para ser observadas al microscopio electrónico y el resto de la muestra se guardó a -70°C.

Serología. Las pruebas serológicas se realizaron utilizando el método de difusión en agar (1) Se utilizó como antígeno jugo de plantas enfermas y virus purificado previamente tratado con 0,1% dodecil sulfato de sodio ( SDS ) para disociar las proteínas virales y poder así migrar en los geles (5). Se utilizaron sueros preparados con 3 cepas diferentes del virus X del cactus: CaVX mil, CaV XBr y CaVX dress*(los sueros fueron proporcionados por la Dra. R. K0ENIG del Biologische Bundesantalt fur land-and Forstwirtschaft, Breunschweig, Alemania.)

Microscopía electrónica. Para la identificación previa del virus se utilizó el método de la coloración negativa de BRANDES (3). Secciones pequeñas de tejido enfermo fueron introducidas en gotas colocadas sobre rejillas de cobre del microscopio electrónico previamente cubiertas de colodion y reforzadas con carbón. Después de secar se procedió a la coloración de las rejillas utilizando una solución al 2% de ácido fosfotúngstico. Las muestras provenientes de la purificación viral fueron preparadas por el método del sombreado con metales. Se colocó sobre la rejilla del microscopio electrónico una pequeña gota proveniente de la purificación viral. A continuación se colocaron las rejillas bajo una campana de vacío y se procedió a la evaporación de platino sobre las mismas. Las muestras se observaron en un microscopio electrónico JEOL 100 B.

RESULTADOS

El nuevo crecimiento a partir de las pencas de plantas enfermas en nuestro invernadero mostró un mosaico típico formado por zonas verde claro y verde oscuro (Fig. 1).

Cuando se inoculó este tejido sobre las plantas indicadoras éstas reaccionaron de la forma siguiente:

Chenopodiam quinoa Willd: las hojas mostraron lesiones locales cloróticas a los 10 días de inoculadas.

Chenopodiam amaranticolor COSTE Y REYN: las hojas mostraron lesiones locales cloróticas a los 9-10 días de inoculadas.

Gomphrena globosa L: las hojas mostraron lesiones necróticas con el centro blanco a los 10 días de inoculadas y los bordes de las mismas se fueron hacienda rojizos a medida que transcurrió el tiempo después de la inoculación (Fig. 1).

Datura stramoniam L., Nicotiana tabacum L. var. Sansum, Nicotiana glatinosa L. No mostraron ninguna reacción después de ser inoculadas con el material conteniendo virus.

El método de la purificación resultó en la obtención de una gran cantidad de virus relativamente pura. La concentración de las partículas virales en el tejido del cactus enfermo es muy elevada, lo cual hace a este tejido apropiado para la purificación del virus

Las pruebas de microscopía electrónica mostraron partículas virales en el jugo de las plantas enfermas. Al medirse todas las partículas virales, éstas resultaron ser no muy uniformes en tamaño Sin embargo, después de un número suficientemente grande de medidas, las partículas presentaron un tamaño promedio de 520 nm. Las muestras provenientes de la purificación mostraron una gran cantidad de partículas virales las cuales fueron observadas en forma relativamente pura (Fig. 2).

Las pruebas serológicas resultaron positivas con todos los sueros contra el virus X del cactus que fueron utilizados.

El suero correspondiente a la cepa CVX-Br dio una reacción positiva hasta la dilución 1:256, mientras que los sueros correspondientes a las cepas CVX-mil y CVX-dress únicamente reaccionaron hasta una dilución de 1:4.

DISCUSION

Debido a la reacción del virus sobre las plantas indicadoras, la morfología y el tamaño de las partículas virales, y la reacción positiva con el suero contra el virus X del cactus, podemos deducir que el virus que afecta a las plantas de Nopalea cochenillifera en el Estado Lara es el virus X de las cactáceas.

La mayoría de los virus de las cactáceas no muestran síntomas externos en las plantas afectadas. Sin embargo, en Nopalea cochenillifera, el nuevo crecimiento muestra un mosaico típico, el cual tiende a enmascararse a medida que el color de la penca va haciéndose más oscuro al madurar ésta .

La purificación de este virus resultó en un gran número de partículas virales relativamente libres de contaminantes y sin una excesiva agregación de las mismas. Esto indica que el método utilizado es apropiado para este virus, pues tiende a evitar uno de los problemas fundamentales de la purificación de virus filamentosos, como es la agregación de los mismos. En este aspecto, el bufer acetato de amonio bicarbonato parece tener un efecto benefactor en evitar la agregación del virus X de las cactáceas. La concentración inicial de las partículas virales en el tejido del cactus enfermo es muy elevada, lo cual unido a la característica carnosa de este tejido hace del mismo una buena fuente de virus para su purificación. La apariencia gomosa que se presenta en el momento de homogeneizar el tejido parece no tener un efecto nocivo sobre las partículas virales.

La microscopía electónica es una técnica muy útil para la rápida diagnosis de este virus. Las preparaciones de enjuague muestran una gran cantidad de partículas virales fácilmente identificables como CVX debido a la forma y tamaño promedio de las mismas.

La serología nos da la prueba más específica de que el virus es en realidad CVX. Por la reacción de los diferentes sueros probados, parece ser que la cepa encontrada en Venezuela es o está muy relacionada con la cepa CVX-mil, debido a la reacción positiva a diluciones muy altas a las cuales los otros dos sueros no mostraron reacción alguna. Sin embargo, existen muchas cepas de este virus y, por lo tanto, se requieren no sólo pruebas serológicas sino también biológicas antes de dar una afirmación definitiva.

El CVX es muy infeccioso y como en el caso de otros virus con estas características no ha podido asociarse con ningún agente vector. Esta característica la comparte con el virus X de la papa, al cual está serológicamente relacionado y al cual tampoco se le conoce un agente vector. La forma usual de propagación de Nopalea cochenillifera es mediante la siembra directa de pencas, esto hace que el virus fácilmente pueda ser llevado a nuevas áreas y así se disemine rápidamente. Debido al hecho de que el virus CVX no se transmite mediante semillas (2 ), cabe la posibilidad de producir plantas sanas a partir de semillas y utilizar de este modo material sano para la propagación vegatativa de este cactus, siempre y cuando se evite la posterior infección de las mismas

RESUMEN

El virus X del cactus fue identificado en el Estado lara, Venezuela, afectando a la tuna forrajera Nopalea cochenillifera (L.) Salm-Dyck. La identificación se realizó mediante el uso de plantas indicadoras, microscopía electrónica y serología. El virus fue purificado a partir de plantas de cactus y se obtuvo un buen rendimiento de partículas de virus las cuales estaban poco agregadas.

SUMMARY

BIBLIOGRAFIA

1. BALL, E. H. Serological test for the identification of plant viruses. Amer. Phytopathol. Soc. 1961. 16 p.

2. BERKS, R. Description of plant viruses. Cactus virus X . C. M. I . /A. A . B . NQ 58. 1971.

3. BRANDES, J. Einige B merkungen uber den Nachweis Von Kartoffelviren mit hilfe des elektron mikroskops. Part. 4th Conf. Potato virus diseases, Braunschweig. pp. 170-175. 1961.

4. CHESSIN, M. y D. LESEMANL Distribution of cactus viruses in wild plants. Phytopathology 62: 97-99 . 1972 .

5. GOODING, G. V., Jr. y W. W. BING. Serological identification of potato virus Y and tobacco etch virus using immunodiffusions plates containing sodium dodecyl sulfate. Phytopathology 60: 1293 (Abst.). 1970.

6. MILBRATH, G. M ., M R. NELSON y R. E WHEELER. The distribution and electron microscopy of viruses of cacti in Southern Arizona. Phytopathology 63:1133-1139. 1973.